Transpower确保新西兰国家电网的可靠性,并使用储备管理工具

挑战

计算确保新西兰的国家电网可以继续运作的储备电量,如果发电机失败

解决方案

使用Si万博1manbetxmulink以每30分钟运行整个网格的模拟,包括发电机,负载和HVDC链接

结果

  • 迅速实施的关键更新
  • 使用真实数据验证模拟
  • 更新在内部制作

“我们记录网格上的频率,将它们注入我们的Simulink模型,并将模拟结果与实际系统响应进行比较。万博1manbetx通过Sim万博1manbetxulink,我们可以不断校准和改进我们的模型,并最终提高我们的储备估计的准确性。“

Heidi Heath,Transpower
Transpower enbore变电站附近的传输线。

转换权拥有并经营新西兰国家电网,是一种高压传输网络,为工业,商业,农业和国内电力消费者提供电力。转换器必须平衡负载和发电,以使网格的频率保持在50 Hz。如果一个生成器发生故障,则必须在几秒钟内提供来自其他发电机的电源以抵消损耗并确保系统频率不会下降到无法恢复的级别。

因为保持储备的产生功率昂贵,因此必须精确地计算确保网格在既定的风险公差内所需的最低储备。

为了满足这种需求,转运制定了Matlab的储备管理工具(RMT)®和模拟万博1manbetx®。RMT包括整个网格的复杂模型,包括新西兰两个主要岛屿之间的发电机,负载和高压直流(HVDC)链路。基于最新网格信息的模拟每半小时运行,以确定当前所需的储备。

“转运有两个指令。一个是通过可靠地操作电网来确保灯光保持亮,另一个是经济上进行这一经济,“Heidi Heath,Offerpower调查工程师说。“通过使用现实世界的数据万博1manbetx驾驶Simulink模拟,我们不仅在成本和可靠性之间进行更好的权衡,我们实际上降低了服务的成本,同时改善了服务。”

挑战

在过去,转换器使用的电子表格计算所需的最低储备。这种方法需要技术人员执行众多手动步骤并运行多个支持脚本。万博1manbetx系统是不灵活的,使得难以将新的发电机结合在线。Transpower需要一个储备管理工具,可以随着网格改变而迅速更新。

“随着时间的推移,我们需要遵守越来越复杂的规则来处理偶然事件,并且成本压力增加了更准确地估计所需保留的必要性,”希思说。“我们预计添加更多的发电机,以及更改HVDC链接。我们需要一个我们可以在内部调整的工具,以便我们不需要等待第三方公司进行这些变化。“

解决方案

使用MATLAB和SIMULINK万博1manbetx,Transpower建立了一个新的RMT来模拟并模拟新西兰的整个国家网格。

转换工程师创建了Matlab和Simulink型号的风力,水力发电和地热植物,它万博1manbetx构成了网格上的大部分发电机。各个工厂模型使用输入频率和比例积分 - 导数(PID)控制器来计算电源输出。使用Control System Toolbox™进行调整PID控制器增益。

为更高级的组合循环热电万博1manbetx厂开发Simulink型号,转换使用的框图和经营植物的公司提供的测试数据。

工程师还开发了30多个中断和不可中断负载的模型,分布在全国两个主要岛屿上,以及连接岛屿的HVDC链接。

在Simulink中工万博1manbetx作,工程师用负载,HVDC链路和大约80个发电机组装了一个完整的网格模型。

使用MATLAB Compiler™和Simulink万博1manbetx Coder™,该团队创建了一个完整模型的独立可执行文件。Transpower IT团队通过调度价格调度(SPD)工具集成了模型,用于以最低价格采购所需的储备。

新的RMT工具目前每30分钟运行一次以计算所需的储备。

结果

  • 迅速实施的关键更新。“当添加新发生器或对网格进行一些其他更改时,我们需要快速更新RMT,”Heath说。“在过去的一年里,我们在Simulink中制作了18个这样的更新,这将在基于电子表格的系统中更加困难和万博1manbetx更准确。”

  • 使用真实数据验证模拟。“当发生系统事件时,我们可以使用测量数据驱动我们的Simulink模型,了解RMT预测结果是万博1manbetx否准确,并验证发电机是否按预期响应,”Heath说。“这种方法使我们能够提高我们的电网模型和个人发电机型号的准确性,并有助于我们识别可能的电网改进。”

  • 更新在内部制作。“通过Matlab和Simulin万博1manbetxk,我们可以使用自己的专业知识对系统进行更改而不是必须依赖于外部供应商,”希思说。“因此,当更新将完成时,我们完全控制,以及对敏感数据的控制。”